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本发明的实施例大体来说涉及提高存储器装置的可靠性,且更具体来说,参考存储器装置及其部分的所检测到的温度建立写入操作的选定修剪级别。在一些实例中,此类实施例可以改进所述存储器装置的交叉温度性能。

背景技术

存储器装置通常经提供作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器,包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器需要电力来维护其数据且包含呈各种形式的随机存取存储器(RAM),例如,动态随机存取存储器(DRAM)或同步动态随机存取存储器(SDRAM)以及其它存储器。非易失性存储器在未通电时可以保留所存储数据(在一些状况下可实施为只读存储器(ROM)),且可包含一或多个存储技术,例如快闪存储器(例如,“与非”或“或非”快闪)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、静态RAM(SRAM)、铁电RAM(FeRAM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电阻可变存储器,例如相变随机存取存储器(PCRAM)、电阻式随机存取存储器(RRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)或3D XPoint

快闪存储器用作用于广泛范围的电子应用的非易失性存储器。快闪存储器装置通常包含允许高存储器密度、高可靠性及低电力消耗的一或多个组单晶体管、浮动栅极或电荷俘获存储器单元。两种常见类型的快闪存储器阵列架构包含“与非”及“或非”架构,以布置每一个的基本存储器单元配置的逻辑形式命名。存储器阵列的存储器单元通常布置成矩阵。在一实例中,阵列的行中的每一浮动栅极存储器单元的栅极耦合到存取线(例如,字线)。在“或非”架构中,阵列的列中的每一存储器单元的漏极耦合到数据线(例如,位线)。在“与非”架构中,阵列的串中的每一存储器单元的漏极在源极线与位线之间以源极到漏极串联耦合在一起。

存储器装置可经配置以在与不同工作温度相关联的不同条件下操作。例如,数据读取温度(即,存储器装置在从装置读取数据时的温度)可以与数据写入温度(即,在将数据写入到装置时存储器装置的温度)不同。当数据写入过程包含将数据写入到正常或优选温度范围以外的存储器时,发生交叉温度状况,此与写入温度与读取温度之间的差值(或增量)相关联,且导致装置可靠性的降低及低效率装置操作。

发明内容

在一方面中,本公开涉及一种存储器装置,其包括:存储器存储区域;主机接口;及控制器,其具有处理器,所述处理器经配置以执行存储在所述存储器装置上的指令,其中所述指令在由所述处理器执行时致使所述处理器执行操作,所述操作包括:响应于通过所述主机接口接收写入命令及相关联数据:识别适用于所述存储器装置的至少一区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量;基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中。

在另一方面中,本公开涉及一种方法,其包括:在存储器装置处,通过主机接口接收写入命令及相关联数据;识别适用于所述存储器装置的至少一存储器存储区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量;基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中。

在又一方面中,本公开涉及一种机器可读媒体,其包括指令,所述指令当由存储器装置的处理器执行时致使所述处理器执行包括以下的操作:响应于在所述存储器装置处,通过主机接口接收写入命令及相关联数据;识别适用于所述存储器装置的至少一存储器存储区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量;基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中。

附图说明

在图式(其未必按比例绘制)中,相似编号可在不同视图中描述类似组件。具有不同字母后缀的相似编号可表示类似组件的不同例子。图式通常以实例方式而非限制方式说明本文件中所论述的各种实施例。

图1说明包含存储器装置的环境的实例。

图2及图3为说明“与非”架构半导体存储器阵列的实例的示意图。

图4为说明存储器模块的实例的框图。

图5为实例温度范围及对应存储器修剪集的框图。

图6为使用温度度量从图5的存储器修剪集选择执行写入命令的方法的流程图。

图7为实例温度范围及具有对应存储器修剪集的编程/擦除(P/E)循环范围的框图。

图8为使用温度度量及P/E循环度量从图7的存储器修剪集选择执行写入命令的方法的流程图。

图9为使用选定存储器修剪集的存储器修剪值执行命令的方法的另一实例的流程图。

图10为说明可以在其上实施一或多个实施例的机器的实例的框图。

具体实施方式

本文件描述用于改进装置的交叉温度覆盖率(例如,通过减少交叉温度状况的影响,特别是在将数据写入到正常或优选温度范围以外的区域的情况下)的存储器装置、系统、方法及机器可读媒体的实例。在存储器装置操作过程中,数据读取温度可不同于数据写入温度。大多数存储器装置使用会导致写入读取温度差异(或“温度增量”)在可接受的范围内(例如,在预定义范围内)。然而,在一些操作条件下,温度增量可以比与存储器装置相关联的可接受范围宽得多。在此类情况下,存储器装置可能会出现故障或可遇到不稳定的操作特性,从而引起可靠性问题。

如本文中所使用,术语“数据读取温度”指示在执行数据读取操作时与存储器装置(例如,在存储器装置的一或多个组件处或在存储器装置的个别存储器裸片的指定区域中)相关联(即,在其处量测)的温度。类似地,术语“数据写入温度”指示在执行数据写入操作时与存储器装置或其组件或在个别存储器裸片的区域相关联(即,在其处量测)的温度。存储器装置(或其部分)的数据读取温度与所述存储器装置的数据写入温度之间的差被称为交叉温度状况,此可导致装置可靠性问题。

本文中所揭示的技术可用于改进存储器装置的交叉温度覆盖率,并在温度增量宽于可接受范围时改进存储器装置的可靠性。更具体地说,在执行存储器操作(例如存储器写入操作)时,基于所述存储器装置的温度度量及P/E循环度量,可从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集。多个候选存储器修剪集包含用于执行所述存储器操作的多个相应存储器修剪值(例如,存储器配置参数,例如编程电压步长、编程脉冲宽度、编程验证电平等,如上文所论述)。温度度量可以指示存储器装置(例如,整个装置、存储器平面、存储器块等)的至少一区域的温度,且P/E循环度量可指示由存储器装置在选定时间间隔内对存储器装置的所述相同区域或(通常)物理相关区域执行的P/E循环的数目(例如,在装置的使用寿命内、自装置启动以来、自特定日期以来执行的P/E循环的总数,或写入活动的另一度量)。通过基于温度度量及P/E循环度量从多个不同的候选存储器修剪集选择存储器修剪集,用于执行存储器操作(例如,数据写入操作)的最佳存储器修剪值,以减少交叉温度效应并提高存储器装置的可靠性。

存储器装置包含个别存储器裸片,例如,其可包含一或多个存储器单元阵列的存储区域,实施一种(或多种)选定的存储技术。此类存储器裸片通常将包含用于操作存储器阵列的支持电路系统。其它实例(有时通常被称为“受管理存储器装置”)包含一或多个存储器裸片的程序集,所述存储器裸片与经配置以控制一或多个存储器裸片的操作的控制器功能相关联。此类控制器功能可简化与外部装置(例如本文中稍后论述的“主机”)的互操作性。在此类受管理存储器装置中,控制器功能可以实施在合并存储器阵列的一或多个裸片上,或在单独裸片上。在其它实例中,一或多个存储器装置可以与控制器功能组合以形成固态硬盘(SSD)存储卷。

本发明的实施例在实施“与非”快闪存储器单元的受管理存储器装置(被称为“受管理“与非””装置)的实例中描述。然而,这些实例并不限制本发明的范围,其可以其它形式的存储器装置及/或其它形式的存储技术来实施。

“或非”及“与非”快闪架构半导体存储器阵列两者均通过解码器进行存取,所述解码器通过选择耦合到其栅极的字线来激活特定存储器单元。在“或非”架构半导体存储器阵列中,一旦被激活,选定存储器单元将其数据值置放在位线上,从而取决于特定单元经编程的状态导致不同电流流动。在“与非”架构半导体存储器阵列中,高偏压被施加到漏极侧选择栅极(SGD)线。以规定通过电压(例如,Vpass)驱动耦合到每一组的未选定存储器单元的栅极的字线以操作每一组的未选定存储器单元作为通过晶体管(例如,以未受其所存储数据值限制的方式通过电流)。电流然后通过每一串联耦合组从源极线流动到位线,仅受每一组的选定存储器单元的限制,将选定存储器单元的当前编码数据值置放在位线上。

“或非”或“与非”架构半导体存储器阵列中的每一快闪存储器单元均可以单独或共同经编程为一或多个编程状态。更具体来说,快闪存储器单元使用阈值电压(Vth)来表示数据信息。快闪存储器中每一状态的Vth可以通过例如存储器控制器固定,以使得每一存储器状态(即,数据模式)表示特定的阈值电压电平。例如,单级单元(SLC)可以表示两个编程状态(例如,1或0)中的一个,表示一个数据位。快闪存储器单元也可以表示多于两个编程状态,从而允许在不增加存储器单元数目的情况下制造更高密度的存储器,因为每一单元可以表示多于一个二进制数字(例如,多于一个位)。此类单元可以被称为多状态存储器单元、多位单元或多级单元(MLC)。在某些实例中,MLC可以指代可以每单元存储两个数据位(例如,四个编程状态中的一个)的存储器单元,三级单元(TLC)可以是指可以每单元存储三个数据位(例如,八个编程状态中的一个)的存储器单元,且四级单元(QLC)可以每单元存储四个数据位。MLC在本文中在更广泛的上下文中用于指代可以每单元存储多于一个数据位(即,其可以表示多于两个编程状态)的任何存储器单元。

受管理存储器装置可根据公认的行业标准进行配置及操作。例如,受管理“与非”装置可为(作为非限制实例)、通用快闪存储(UFS

此外,SSD可用作计算机的主要存储器装置,与具有移动部分的传统硬盘相比,在性能、尺寸、重量、坚固性、操作温度范围及功耗方面具有优势。例如,SSD可以减少寻道时间、等待时间或与磁盘驱动器(例如,机电等)相关联的其它延迟。SSD使用非易失性存储器单元(例如,快闪存储器单元)来消除内部电池供电要求,因此允许驱动器更通用且更紧凑。受管理“与非”装置可用作各种形式电子装置的主要或辅助存储器,且通常用于移动装置中。

SSD及受管理存储器装置可以包含多个存储器装置,包含多个裸片或逻辑单元(例如,逻辑单元号或LUN),且可以包含执行操作存储器装置或与外部系介接所需的逻辑功能的一或多个处理器或其它控制器。此类SSD及受管理存储器装置可以包含一或多个快闪存储器裸片,其上包含多个存储器阵列及外围电路系统。快闪存储器阵列可以包含组织成多个物理页的多个存储器单元块。在一些实例中,SSD也可包含DRAM或SRAM(或其它形式的存储器裸片或其它存储器结构)。类似地,受管理“与非”装置可以包含一或多个易失性存储器及/或非易失性存储器阵列,该一或多个阵列与“与非”存储阵列分开,且在控制器内或与控制器分开。SSD及受管理NAND装置两者可以从主机接收与存储操作相关联的命令,例如用以在存储器装置与主机之间传送数据(例如,用户数据以及相关联完整性数据,例如错误数据及地址数据等)的读取或写入操作,或用以从存储器装置擦除数据的擦除操作。

尽管实施例在本文件中参考“与非”媒体进行论述,但所述实施例并不限于“与非”媒体且可应用于“或非”媒体。此外,尽管实施例主要参考受管理“与非”装置时进行论述,但所描述实施例可替代地与其它类型的非易失性存储技术(例如纳米线存储器、FeRAM、磁阻随机存取存储器(MRAM)、快闪存储器、旋转扭矩传送随机存取存储器(STTRAM)、RRAM、字节可寻址3维交叉点存储器(3D X-Point)、PCM(相变存储器)等实施。

图1说明环境100的实例,所述环境包含经配置以经由接口111进行通信的主机装置105及存储器装置110。主机装置105或存储器装置110可包含在各种产品150中,例如物联网(IoT)装置(例如,冰箱或其它器具、传感器、电动机或致动器、移动通信装置、汽车、无人机等)以支持产品150的处理、通信或控制。

存储器装置110包含存储器控制器115及存储器阵列120。存储器阵列120可以包含多个单个存储器裸片(例如,二维(2D)“与非”裸片或3D“与非”裸片堆叠)。

3D“与非”装置通常包含多串存储单元,所述存储单元串联(例如,漏极到源极)耦合在接近源极的一或多个源极侧选择栅极(SGS)与接近位线的一或多个漏极侧选择栅极(SGD)之间。在一实例中,SGS或SGD可以包含一或多个场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体(MOS)结构装置等。在一些实例中,串将垂直延伸,穿过含有相应字线的多个垂直隔开的分层。半导体结构可以邻近存储器单元串延伸以形成用于所述串的存储单元的沟道。在垂直串的实例中,多晶硅结构可以呈垂直延伸柱的形式。在一些实例中,串可以“折叠”,且因此相对于U形柱布置。在其它实例中,可以将多个垂直结构彼此堆叠以形成存储单元串的堆叠阵列。

在3D架构半导体存储器技术中,垂直结构经堆叠,从而增加层、物理页的数目,且因此增加存储器装置的密度。在一实例中,存储器装置110可为主机装置的离散存储器组件。在其它实例中,存储器装置110可为集成电路(例如,单片系统(SOC)等)的一部分,与主机装置的一或多个其它组件堆叠或以其它方式包含在一起。

存储器控制器115可与存储器阵列120通信,例如以将数据传送到(例如,写入或擦除)存储器阵列的存储器单元、平面、子块、块或页中的一或多个或从存储器阵列的存储器单元、平面、子块、块或页中的一或多个传送(例如,读取)数据。此外,存储器控制器115还可以包含电路系统或固件,包含一或多个组件或集成电路。例如,存储器控制器115可包含经配置以控制横跨存储器阵列120的存取并在主机与存储器装置110之间提供转换层的一或多个存储器控制单元、电路或组件。存储器控制器115可以包含一或多个输入/输出(I/O)电路、线或接口,以将数据传送到存储器阵列120或从存储器阵列120传送数据。存储器控制器115可以包含存储器管理器125及阵列控制器135。

此外,存储器管理器125还可以包含电路系统或固件,例如与各种存储器管理功能相关联的多个组件或集成电路。出于本描述的目的,将在“与非”存储器的上下文中描述实例存储器操作及管理功能。所属领域的技术人员将认识到,其它形式的非易失性存储器可以具有类似的存储器操作或管理功能。此类“与非”管理功能包含损耗均衡(例如,无用信息收集或回收)、错误检测或纠正、块停用或一或多个其它存储器管理功能。存储器管理器125可以将主机命令(例如,经由接口111从主机105接收的命令)解析或格式化为装置命令(例如,与存储器阵列的操作相关联的命令等),或为阵列控制器135或存储器装置110的一或多个其它组件生成装置命令(例如,以完成各种存储器管理功能)。

存储器管理器125可以包含一组管理表130,所述管理表经配置以维护与存储器装置110的一或多个组件关联的各种信息(例如,与存储器列或耦合到存储器控制器115的一或多个存储器单元相关联的各种信息)。例如,管理表130可以包含关于用于耦合到存储器控制器115的一或多个存储器单元块的块寿命、块擦除计数、错误历史记录或一或多个错误计数(例如,写入操作错误计数、读取位错误计数、读取操作错误计数、擦除错误计数等)的信息。在某些实例中,如果针对错误计数中的一或多个的所检测到的错误的数目高于阈值,那么位错误可以被称为不可校正位错误。管理表130可以维护可校正或不可校正位错误的计数,以及其它计数。

此外,阵列控制器135还可以包含电路系统或组件,所述电路系统或组件经配置以控制与将数据写入到耦合到存储器控制器115的存储器装置110的一或多个存储器单元、从所述一或多个存储器单元读取数据或擦除所述一或多个存储器单元相关联的存储器操作。阵列控制器135可以包含纠错码(ECC)组件140,所述组件此外还可以包含ECC引擎或其它经配置以检测或纠正错误的电路系统,所述错误与将数据写入到耦合到存储器控制器115的存储器装置110的一或多个存储器单元或从所述一或多个存储器单元读取数据相关联。存储器控制器115可以经配置以主动地检测与各种数据的操作或存储相关联的错误发生(例如,位错误、操作错误等)并从中恢复,同时维护在主机与存储器装置110之间传送的数据的完整性,或维护所存储数据的完整性(例如,使用冗余RAID存储等),且可以将故障存储资源(例如,存储器单元、存储器阵列、页、块等)移除(例如,停用)以防止未来错误。

在一些实例中,存储器阵列120可以包括多个“与非”裸片,且可以在所述特定裸片上的裸片上控制器上实施存储器控制器115的一或多个功能。也可以利用控制功能的其它组织及描述,例如用于每一裸片、平面、超级块、块、页等的控制器。

存储器阵列120可以包含数个存储器单元,例如,布置成一或多个半导体裸片,其中每一裸片具有布置成平面、块、子块及/或页的存储器单元。在操作中,数据通常以页为单位写入到“与非”存储器装置110或从中读取,且以块为单位擦除。然而,根据需要,可以对更大或更小存储器单元组执行一或多个存储器操作(例如,读取、写入、擦除等)。“与非”存储器装置110的数据传送大小通常被称为页;而主机的数据传送大小通常被称为扇区。

尽管数据页可以包含多个字节的用户数据(例如,包含多个数据扇区的数据有效负载)及其对应元数据,但页的大小通常仅指代用于存储用户数据的字节数目。作为实例,具有4KB的页大小的数据页可包含4KB的用户数据(例如,采用512B的扇区大小的8个扇区)以及若干个字节(例如,32B、54B、224B等)的对应于用户数据的元数据,例如完整性数据(例如,错误检测或纠错码数据)、地址数据(例如,逻辑地址数据等)或与用户数据相关联的其它元数据。

不同类型的存储器单元或存储器阵列120可以提供不同的页大小,或可能需要与其相关联的不同量的元数据。例如,不同的存储器装置类型可能具有不同的位误差率,这可能导致确保数据页完整性所需的元数据量不同(例如,具有更高位误差率的存储器装置可能比具有较低位误差率的存储器装置需要更多字节的纠错码数据)。作为实例,与对应的SLC“与非”快闪存储器装置相比,MLC“与非”快闪存储器装置可以具有更高位误差率。如此,MLC装置可能需要比对应的SLC装置更多的元数据字节用于错误数据。

在某些方面,存储器控制器115经配置(例如,硬件及/或软件实施)以执行本文中所论述的技术,以改良存储器存储系统的交叉温度覆盖率,包含本文中结合图5到图9所论述的示范性方法。例如,存储器控制器115可以存储用于执行本文中论述的用于改进存储器装置的交叉温度覆盖率的技术的指令。

在一些方面中,可以包含指令(例如,作为阵列控制器135内的固件),例如温度管理模块160及P/E循环管理模块170的固件,这些模块提供与从包含用于执行存储器操作的多个相应存储器修剪值的多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集有关的功能。温度管理模块160经配置以保持温度度量162,该温度度量指示适用于存储器装置110的至少一受监视区域的温度。在实例中,温度度量162包含两个或多于两个状态位,所述状态位指示存储器装置的区域的温度范围。温度范围可为预定数目个(例如,两个或多于两个)温度范围中的一个,其中每一温度范围具有与其相关联的对应温度度量。就此来说,在当使用至少两个不同的温度范围来监视存储器装置110内的温度时的方面中,可以从与至少两个不同温度范围相关联的至少两个可能的温度度量选择温度度量162。结合图5及图7说明使用至少三个温度范围(例如,冷温度范围、正常温度范围及热温度范围)来选择存储器修剪集。然而,在其它一些方面中,温度度量162可以包含状态位,所述状态位指示两个可用的温度范围中的一个。

在一些方面中,温度度量162可以指示与存储器装置的受监视区域相关联的感应温度的温度值。在此状况下,仍然可以基于温度度量162指示的感测温度值选择预定数目个温度范围中的一个。

所监视区域可以包含整个存储器装置110、存储器阵列120、个别存储器装置的存储器阵列120内的一或多个存储器单元单位(例如,平面、块、子块或页)。

P/E循环管理模块170经配置以维护P/E循环度量172,所述P/E循环度量指示存储器装置110在选定时间间隔内执行的编程擦除周期的数目。在一实例中,P/E循环度量172包含两个或多于两个状态位,所述状态位指示存储器装置在选定时间间隔内执行的P/E循环的数目的P/E循环范围。P/E循环范围可为预定数目个(例如,两个或多于两个)P/E循环范围中的一个,其中每一P/E循环范围具有与其相关联的对应P/E循环度量。就此来说,在当使用三个不同的P/E循环范围来监视存储器装置110内的P/E循环的数目时的方面中,可以从至少三个可能的P/E循环度量选择与三个不同的P/E循环范围相关联的P/E循环度量172。结合图7说明使用至少三个P/E循环范围来选择存储器修剪集。

在一些方面中,P/E循环度量172可为与存储器装置110相关联的P/E循环的数目的计数(例如,自装置制造时间以来,自装置启动以来的P/E循环的数目的计数等)。在此状况下,可以使用如由P/E循环度量172所指示的P/E循环的数目的运行计数从预定数目个P/E循环范围选择P/E循环范围。

在一些方面中,温度度量162及P/E循环度量172可由存储器管理器125存储在存储器装置110内的例如所述组管理表130或其它位置中。此外,温度度量162及P/E循环度量172可由管理模块160及170连续(或周期性)更新,并可被检索(例如,在存储器装置110接收存储器操作命令(例如存储器写入命令)时),以便从包含用于配置操作参数的多个相应存储器修剪值的多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集。替代地,可响应于存储器装置110接收到存储器操作命令(即,在此之后)而确定温度度量162及P/E循环度量172。

图2为说明3D“与非”架构半导体存储器阵列200的实例的示意图,所述阵列包含多个存储器单元串(例如,第一A

每一存储器单元串包含多层电荷存储晶体管(例如,浮动栅极晶体管、电荷俘获结构等),所述多层电荷存储晶体管在Z方向上从源极到漏极堆叠在源极线(SRC)235或源极侧选择栅极(SGS)(例如,第一A

在物理页内,每一层代表一行存储器单元,且每一存储器单元串表示一列。子块可以包含一或多个物理页。块可以包含多个子块(或物理页)(例如128个、256个、384个等)。尽管在本文中被说明为具有两个块,其中每一块具有两个子块,且每一子块具有单个物理页,其中每一物理页具有三个存储器单元串,且每一串具有8个存储器单元层,但在其它实例中,存储器阵列200可以包含更多或更少块、子块、物理页、存储器单元串、存储器单元或层。例如,每一存储器单元串可以包含更多或更少层(例如16个、32个、64个、128个等),以及根据需要在电荷存储晶体管(例如,选择栅极、数据线等)上面或下面的一或多个额外半导体材料层。作为实例,48GB TLC“与非”存储器装置可包含每页18,592个字节(B)数据(16,384+2208个字节),每块1536个页,每平面548个块以及每装置4个或多于4个面。

存储器阵列200中的每一存储器单元包含控制栅极(CG),所述控制栅极耦合到(例如,电连接到或以其它方式操作地连接到)存取线(例如,字线(WL)WL0

在实例中,存储器阵列200可以包含多个级别的半导体材料(例如,多晶硅等),其经配置以耦合每一存储器单元的控制栅极(CG)或阵列的相应层的选择栅极(或CG或选择栅极的一部分)。可以使用位线(BL)、选择栅极等的组合来存取、选择或控制阵列中的特定存储器单元串,且可以使用一或多个存取线(例如,WL)来存取、选择或控制特定串中的一或多个层的特定存储器单元。

在一实例中,存储器阵列200(其可为与图1的存储器数组120相同)可经配置,以使得管理模块(例如图1的温度管理模块160)可结合从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集来周期地感测(或测量)阵列的至少一个区域的操作温度。更具体地说,温度管理模块160可维护温度度量162,以反映与存储器阵列200的至少一个区域相关联的操作温度。例如,温度度量162可以指示与存储器单元串(例如,存储器串205A

图3说明“与非”架构半导体存储器阵列300的一部分的实例示意图,所述阵列包含多个存储器单元302及感测放大器或装置360,所述多个存储器单元布置成串(例如,第一串305到第三串307)及层(例如,说明为相应字线(WL)WL0 310到WL7 317、漏极侧选择栅极(SGD)线325、源极侧选择栅极(SGS)线330等)的二维阵列。例如,存储器阵列300可说明例如图2中所说明的3D“与非”架构半导体存储器装置的存储器单元的一个物理页的一部分的实例示意图。

每一存储器单元串使用相应源极侧选择栅极(SGS)(例如,第一SGS 331到第三SGS333)耦合到源极线(SRC)335,且使用相应漏极侧选择栅极(SGD)(例如,第一SGD 326到第三SGD 328)耦合到相应数据线(例如,第一位线(BL)BL0 320到第三位线(BL)BL2322)。尽管在图3的实例中以8个层(例如,使用字线(WL)WL0 310到WL7 317)及三个数据线(BL0 326到BL2 328)进行说明,但根据需要其它实例可以包含具有更多或更少层或数据线的存储器单元串。

在“与非”架构半导体存储器阵列(例如实例存储器阵列300)中,可以通过感测与包含选定存储器单元的特定数据线相关联的电流或电压变化来存取选定存储器单元302的状态。可以使用一或多个驱动器来存取存储器阵列300(例如,通过控制电路、一或多个处理器、数字逻辑等)。在一实例中,一或多个驱动器可以通过将特定电势驱动到一或多个数据线(例如,位线BL0到BL2)、存取线(例如,字线WL0到WL7)或选择栅极来激活特定存储器单元或存储器单元组,这取决于期望对特定存储器单元或存储器单元组执行的操作类型。

为将数据编程或写入到存储器单元,可将编程电压(Vpgm)(例如,一或多个编程脉冲等)施加到选定字线(例如,WL4),且因此,耦合到选定字线的每一存储器单元的控制栅极(例如,耦合到WL4的存储器单元的第一控制栅(CG)341到第三控制栅(CG)343)。编程脉冲可以例如以15V或接近15V开始,且在某些实例中,可以在每一编程脉冲施加期间增加量级。当将编程电压施加到选定字线时,可以将例如接地电势Vss的电势施加到经定目标用于编程的存储器单元的数据线(例如,位线)及衬底(以及因此在源极与漏极之间的沟道),致使从沟道到目标存储器单元的浮动栅极的电荷转移(例如,直接注入或富勒-诺德海姆(Fowler-Nordheim,FN)隧穿等)。

相反,可以将通过电压(V

作为实例,如果将编程电压(例如,15V或更高)施加到特定字线(例如,WL4),那么可以将10V的通过电压施加到一或多个其它字线,例如,WL3、WL5等,以禁止对非目标存储器单元进行编程,或保留存储在此类未经定目标用于编程的存储器单元上的值。随着所施加编程电压与非目标存储器单元之间的距离增加,抑制对非目标存储器单元进行编程所需的通过电压可能降低。例如,在将15V的编程电压施加到WL4的情况下,可以将10V的通过电压施加到WL3及WL5,可以将8V的通过电压施加到WL2及WL6,可以将7V的通过电压施加到WL1及WL7,等。在其它实例中,通过电压、字线的数目等可为更高或更低,或更多或更少。

如上文所提及,快闪存储器使用阈值电压(Vth)来表示数据信息。更具体来说,耦合到数据线(例如,第一、第二或第三位线(BL0到BL2)320到322)中的一或多个的感测放大器360可以通过感测特定数据线上的电压或电流并且将所感测到的电压与阈值电压进行比较来检测相应数据线中的每一存储器单元的状态。快闪记忆体中每一状态的Vth可由存储器控制器固定,以使得每一存储器状态(即,数据模式)表示特定阈值电压电平。在一些方面中,且如本文中所论述(例如,结合图5至9),阈值电压电平可以作为存储器修剪值包含在多个候选存储器修剪集中用于写入操作参数,以使得不同的阈值电压可用于基于选定存储器修剪集来检测存储器单元状态。

在施加一或多个编程脉冲(例如,Vpgm)之间,可以执行验证操作以确定选定存储器单元是否已达到其预期编程状态。如果选定存储器单元已达到其预期编程状态,那么可以禁止其进一步编程。如果选定存储器单元尚未达到其预期编程状态,那么可以施加额外编程脉冲。如果在特定数目个编程脉冲(例如,最大数目)之后选定存储器单元尚未达到其预期编程状态,那么可以将所述选定存储器单元或与此类选定存储器单元相关联的串、块或页标记为有缺陷。

为了擦除存储器单元或存储器单元组(例如,擦除通常以块或子块为单位执行),可以将擦除电压(Vers)(例如,通常为Vpgm)施加到经定目标用于擦除的存储器单元的衬底(以及因此在源极与漏极之间的沟道)(例如,使用一或多个位线、选择栅极等),而目标存储器单元的字线保持处于电势,例如接地Vss,从而导致从目标存储器单元的浮动栅极到沟道的电荷转移(例如,直接注入或FN隧穿等)。

图4说明存储器装置400的实例的框图,所述存储器装置400包含具有多个存储器单元404的存储器阵列402,以及一或多个用以提供与存储器阵列402的通信或对其执行一或多个存储器操作的电路或组件。存储器装置400可以包含行解码器412、列解码器414、感测放大器420、页缓冲器422、选择器424、I/O电路426及存储器控制单元430。

存储器阵列402的存储器单元404可以布置成块,例如第一块402A及第二块402B。每一块可以包含子块。例如,第一块402A可以包含第一子块402A

存储器控制单元430可以根据在控制线432上接收到的一或多个信号或指令(例如包含一或多个时钟信号或指示所要操作(例如,写入、读取、擦除等)的控制信号)或在一或多个地址线416上接收的地址信号(A0到AX)来控制存储器装置400的存储器操作。存储器装置400外部的一或多个装置可以控制控制线432上的控制信号或地址线416上的地址信号的值。存储器装置400外部的装置的实例可以包含(但不限于)主机、存储器控制器、处理器或图4中未说明的一或多个电路或组件。

在一些方面中,存储器控制单元430经配置以包含温度管理模块433及P/E循环管理模块435,所述温度管理模块及P/E循环管理模块在功能上可类似于图1的温度管理模块160及P/E循环管理模块170。例如,温度管理模块433可以使用与存储器阵列402的一或多个区域的通信链路437来检测或感测与此类区域相关联的操作温度,以便生成或更新温度度量(例如,温度度量162)。P/E循环管理模块435经配置以生成P/E循环度量,类似于结合图1中所描述的P/E循环度量172。

存储器装置400可以使用存取线406及第一数据线410将数据传送到存储器单元404中的一或多个(例如,写入或擦除)或从存储器单元404中的一或多个传送数据(例如,读取)。存储器控制单元430可包含与行解码器412耦合的状态机431、列解码器414及I/O电路426。状态机413还可以输出快闪存储器的状态数据,例如READY/BUSY或PASS/FAIL。在一些设计中,状态机413可以经配置以管理编程过程。行解码器412及列解码器414可以从地址线416接收及解码地址信号(A0到AX),可以确定待存取存储器单元404中的哪些,且可以将信号提供到存取线406(例如,多个字线(WL0到WLm)中的一或多个)或第一数据线410(例如,多个位线(BL0到BLn)中的一或多个)中的一或多个,例如上文所描述。

存储器装置400可以包含例如感测放大器420的感测电路系统,所述感测电路经配置以确定(例如,读取的)数据的值,或确定待使用第一数据线410写入到存储器单元404的数据的值。例如,在选定存储器单元404串中,感测放大器420中的一或多个可以响应于通过读取电流在存储器阵列402中通过选定串流到数据线410而读取选定存储器单元404中的逻辑电平。

存储器装置400外部的一或多个装置可以使用I/O线(DQ0到DQN)408、地址线416(A0到AX)或控制行432与存储器装置400进行通信。输入/输出(I/O)电路426可以根据例如控制线432及地址线416使用I/O线408将数据的值传送到存储器装置400中或从存储器装置400中传送出,例如传送在页缓冲器422或存储器阵列402中或从页缓冲器422或存储器阵列402传送出。页缓冲器422可在数据经编程到存储器阵列402的相关部分中之前存储从存储器装置400外部的一或多个装置接收的数据,或可在将数据传输到存储器装置400外部的一或多个装置之前存储从存储器阵列402读取的数据。

列解码器414可以接收地址信号(A0到AX)并将其解码为一或多个列选择信号(CSEL1到CSELn)。选择器424(例如,选择电路)可以接收列选择信号(CSEL1到CSELn),且在页缓冲器422中选择表示待从存储器单元404读取或待编程到存储器单元404中的数据的值的数据。可以使用第二数据线418在页缓冲器422与I/O电路426之间传送选定数据。在一些实例中,快闪存储器转换层(未展示)可以将由主机提供的地址映射到由行解码器412及列解码器414用于读取存储器阵列402中的数据的物理存储器地址。

存储器控制单元430可以从外部电源或供应器(例如,内部或外部电池、AC到DC转换器等)接收正供应信号及负供应信号,例如供应电压Vcc 434及接地电势Vss 436。在某些实例中,存储器控制单元430可以包含调节器428以内部提供正或负供应信号。

图5为实例温度范围及对应存储器修剪集的框图。参考图5,图500说明多个温度范围,例如温度范围502、504及506,所述温度范围可结合基于温度度量从对应数目个多个候选存储器修剪集508、510及512选择存储器修剪集一起使用。

如图5中所说明,第一温度范围502(也被称为"冷温度范围")覆盖阈值温度T0与T1之间的温度范围,第二温度范围504(也被称为"正常温度范围")覆盖阈值温度T1与T2之间的温度范围,且第三温度范围506(也被称为"热温度范围")覆盖阈值温度T2与T3之间的温度范围。

温度范围502、504及506中的每一个分别与对应的存储器修剪集508、510及512相关联。另外,存储器修剪集508到512中的每一个包含关于存储器操作参数(或修剪)(例如,写入存储器操作参数TRIM_1、...、TRIM_N)的多个存储器修剪值(例如,值VAL1_1、...、VALN_1、VAL 1_2、...、VAL N_2、VAL 1_3、...、VAL N_3)。

在一些方面中,可以包含在多个候选存储器修剪集508到512中的实例修剪包含以下:温度系数、编程电压步长、数据写入的阈值电压分布、写入到存储器装置的编程脉冲宽度、一或多个编程验证电压电平以及可能地写入操作的一或多个其它参数。

在操作中,存储器控制器115可以响应于经由主机接口接收存储器操作命令(例如写入命令)识别与存储器装置(例如,110)的区域相关联的温度度量(例如,162)。如结合图1所论述,温度度量可以包含指示多个可用温度范围中的温度范围的状态位。在图5中所说明的实例中,温度度量可为至少三种可能的温度度量(例如TM1、TM2及TM3)中的一个,所述三种可能温度度量分别指示对应的温度范围502、504及506。存储器控制器115可以连续地(或周期地)监视与存储器装置的区域相关联的温度,并根据需要调整温度度量。就此来说,温度管理模块160所维护的温度度量可为预定的,并在存储器装置接收到存储器操作命令之前可用。因此,可响应于存储器装置接收到存储器操作命令(例如,存储器写入命令)来识别温度度量。

在当温度度量为与存储器装置的区域相关联的温度的指示(而不是如上文所论述的温度范围的指示)时的方面中,然后可以基于由度量指示的温度从可用温度范围502到506选择温度范围。可以从多个可用存储器修剪集508到512选择与选定温度范围相对应的存储器修剪集。

尽管图5说明三个单独的温度范围及对应的三个存储器修剪集,但本发明并不限于此方面,且可替代地使用不同数目个温度范围及对应数目个存储器修剪集。在一些方面中,温度管理模块160可以基于一或多个存储器装置特性(例如可用存储器容量、P/E循环的数目或其它性能特性)动态地配置与每一温度范围相关联的温度范围数目或阈值温度(例如,T0到T3)。

图6为用于使用温度度量从图5的存储器修剪集508到512进行选择来执行写入命令的方法600的实例的流程图。方法600可以包含操作602、604、606、608、610、612、614及616,这些操作可由存储器装置110的存储器控制器115执行。在操作602处,存储器装置110发出并接收写入命令(例如,经由接口111从主机105接收)。在操作604处,存储器控制器115可以识别当前温度度量,例如温度度量162。在一些方面中,温度度量162可以识别与存储器装置110的区域相关联的温度。在操作606、610及614期间,存储器控制器115可以确定由温度度量指示的所识别温度是否分别在温度范围502、504及506内。在一些方面中,温度度量可以包含两个或多于两个选择位,所述选择位直接识别温度范围502到506中的一者。基于当前温度所属于的温度范围,存储器控制器115执行操作608、612及616中的一个,以选择对应的存储器修剪集508、510及512中的一个。选定存储器修剪集的存储器修剪值为存储器加载,并且所接收的写入命令经执行以使用选定存储器修剪集内的关于写入操作参数的修剪值将数据写入到装置110的存储区域中。

图7为实例温度范围702到706及具有对应存储器修剪集的P/E循环范围708到712的框图700。多个温度范围702、704及706以及多个P/E循环范围708、710及712可结合基于温度度量(TM)716及P/E循环度量(PECM)714自对应的数目个多个候选存储器修剪集(例如,存储器修剪集#1到#9)选择存储器修剪集一起使用。PECM 714及TM 716可与图1的P/E循环度量172及温度度量162相同。

如图7中所说明,第一温度范围702涵盖阈值温度T0与T1之间的温度范围,第二温度范围704覆盖阈值温度T1与T2之间的温度范围,且第三温度范围706覆盖阈值温度T2与T3之间的温度范围。

温度范围702、704及706中的每一个均与多对应的存储器修剪集相关联。例如,温度范围702与存储器修剪集#1、#4或#7相关联;温度范围704与存储器修剪集#2、#5或#8相关联;且温度范围706与存储器修剪集#3、#6或#9相关联。此外,存储器修剪集#1到#9中的每一个均包含关于存储器操作参数(或修剪)(例如,写入存储器操作参数TRIM_1、...、TRIM_N)的多个存储器修剪值(例如,集#1中的值VAL 1_1到集#9中的VAL N_9)。在一些方面中,可以包含在多个候选存储器修剪集#1到#9中的实例修剪包含以下:温度系数、编程电压步长、数据写入的阈值电压分布、写入到存储器装置的编程脉冲宽度、一或多个编程验证电压电平以及可能地额外参数。

此外,第一P/E循环范围712覆盖PEC0及PEC1的阈值P/E循环值之间的范围,第二P/E循环范围710覆盖PEC1及PEC2的阈值P/E循环值之间的范围,且第三P/E循环范围708覆盖PEC2及PEC3的阈值P/E循环值之间的范围。P/E循环范围708到712中的每一者都皆与多个对应的存储器修剪集相关联。例如,P/E循环范围708与存储器修剪集#7、#8或#9相关联;P/E循环范围710与存储器修剪集#4、#5或#6相关联;且P/E循环范围712与存储器修剪集#1、#2或#3相关联。

就此来说,可以使用温度度量716及P/E循环度量714从多个候选存储器修剪集#1到#9选择特定存储器修剪集。

在操作中,存储器控制器115可以响应于经由主机接口接收存储器操作命令(例如,写入命令)而识别与存储器装置(例如,110)的区域相关联的温度度量(例如,162或716)。此外,存储器控制器115还识别与存储器装置在选定间隔内执行的多个编程擦除周期相关联的P/E循环度量(例如172或714)。如结合图1所论述,温度度量及P/E循环度量两者均可包含状态位,所述状态位分别指示多个可用温度范围的温度范围及多个可用P/E循环范围的P/E循环范围。存储器控制器115可以连续地(或周期地)监视与存储器装置的区域相关联的温度,并根据需要调整温度度量(162或716)。就此来说,温度管理模块160所维护的温度度量可为预定的,并在存储器装置接收到存储器操作命令之前可用。类似地,P/E循环度量(172或714)也可为预定的,并在存储器装置接收到存储器操作命令之前可用。因此,可响应于存储器装置接收到存储器操作命令(例如,存储器写入命令)来识别温度度量及P/E循环度量。

尽管图7说明具有三个单独的温度范围及三个单独的P/E循环范围,但本发明并不限于此方面,且可替代地使用具有不同数目个温度范围及P/E循环范围。另外,即使图7说明温度度量及P/E循环度量之间的九种可能组合中的每一个的单独存储器修剪集,但本发明并不限于此方面,并且可以使用不同数目个存储器修剪集(例如,对于不同的温度度量-P/E循环度量组合,可以重复一或多个存储器修剪集)。在一些方面中,温度管理模块160及P/E循环管理模块170可以基于一或多个存储器装置特性(例如可用存储器容量、P/E循环的数目或其它性能特性)动态地配置温度范围数目或阈值温度(例如,T0到T3)以及P/E循环范围的数目或阈值P/E循环值(例如,PEC0到PEC3)。

图8为使用温度度量及P/E循环度量从图7的存储器修剪集选择执行写入命令的方法800的流程图。方法800可以包含操作802、804、806、808、810、812、814及816,这些操作可由存储器装置110的存储器控制器115执行。在操作802处,存储器装置110发出并接收写入命令(例如,经由接口111从主机105接收)。在操作804时,存储器控制器115可以识别当前温度度量(例如162或716)及P/E循环度量(例如172或714)。在一些方面中,温度度量162可以识别与存储器装置110的区域相关联的温度。在操作806、810、...及814期间,存储器控制器115可以确定温度度量指示的所识别温度在可用温度范围702、704及706中的一个内,并且所识别的P/E循环度量是否在P/E循环范围708、710及712中的一个内。在一些方面中,温度度量可以包含两个或多于两个选择位,所述选择位直接识别温度范围702到706中的一者。类似地,P/E循环度量可以包含两个或多于两个不同的选择位,所述选择位直接识别P/E循环范围708到712中的一者。

基于当前温度所属于的温度范围及P/E循环度量相关联的P/E循环范围,存储器控制器115执行操作808、812及816中的一个,以基于使用所识别温度及P/E循环度量所检测的温度范围及P/E循环范围选择存储器修剪集#1到#9中的一个。选定存储器修剪集的存储器修剪值为存储器加载,并且所接收的写入命令经执行以使用选定存储器修剪集内的关于写入操作参数的修剪值将数据写入到装置110的存储区域中。

图9为使用选定存储器修剪集的存储器修剪值执行命令的方法900的实例的流程图。方法900可以包含操作902、904、906、908及910,这些操作可由存储器装置110的存储器控制器115执行。在操作902处,通过主机接口在存储器装置处接收写入命令及相关联数据。例如,存储器装置110可以经由接口111从主机105接收写入命令。在操作904处,识别适用于存储器装置的至少一存储器存储区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量。例如,存储器控制器115可以识别温度度量162,该温度度量在装置110接收写入命令之前由温度管理模块160进行配置及维护。可基于存储器装置110的区域的所监视温度而从至少三个可能的温度度量(例如,图7中所说明的T1、T2及T3,其中每一度量与单独的温度范围相关联)选择温度度量162。

在操作906处,识别与由存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的P/E循环度量。例如,存储器控制器115识别由P/E循环管理模块170配置及维护的P/E循环度量172。P/E循环度量172指示由存储器装置110在选定时间间隔内执行的P/E循环的数目。在操作908处,基于温度度量及P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集。例如,且参考图7,基于温度度量716及P/E循环度量714选择候选存储器修剪集#1到#9中的一个。多个候选存储器修剪集(例如,图7中的修剪集#1到#9)可以包含关于存储器操作参数(例如写入操作参数)的多个相应存储器修剪值。在操作910处,根据写入命令使用关于写入操作参数的选定存储器修剪集的存储器修剪值将数据写入到存储器存储区域中。

图10说明实例机器1000的框图,在所述实例机器上可以执行本文中所论述的技术(例如,方法)中的任何一或多种。在替代实施例中,机器1000可以作为独立装置操作,或可以连接(例如联网)到其它机器。在网络部署中,机器1000可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器或两者的能力运行。在一实例中,机器1000可以在对等(P2P)(或其它分布式)网络环境中充当对等机器。机器1000可以为个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、web器具、IoT装置、汽车系统或规定欲由所述机器执行的动作的任何能够执行指令(顺序的或其它方式)的机器。此外,尽管说明仅单个机器,但还应将术语“机器”视为包含个别地或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文中所论述的方法(例如,云计算、软件即服务(SaaS)、其它计算机群集配置)中的任一或多个的任何机器集合。

如本文中所描述,实例可以包含逻辑、组件、装置、封装或机构,或可以由其操作。电路系统为在包含硬件(例如,简单电路、门、逻辑等)的有形实体中实施的电路的集合(例如,一组)。电路系统隶属关系可能随时间及基础硬件可变性而具有灵活性。电路系统包含可以在操作时单独或组合地执行特定任务的成员。在一实例中,电路系统的硬件可以经不变地设计为执行特定操作(例如,硬连线)。在实例中,电路系统的硬件可以包含可变地连接的物理组件(例如,执行单元、晶体管、简单电路等),包含经物理修改(例如,磁性地、电气地、不变质量粒子的可移动放置)以对特定操作的指令进行编码的计算机可读媒体。在连接物理组件时,硬件构成的基础电性质例如从绝缘体改变成导体,或反之亦然。指令使得参与的硬件(例如,执行单元或加载机构)能够经由变量连接在硬件中创建电路系统的成员,以在操作时执行特定任务的部分。因此,当装置正在操作时,计算机可读媒体通信地耦合到电路系统的其它组件。在一实例中,物理组件中的任何一个可以在多于一个电路系统的多于一个成员中使用。例如,在操作中,执行单元可以在一个时间点在第一电路系统的第一电路中使用,且可以在不同的时间被第一电路系统中的第二电路或第二电路系统中的第三电路重新使用。

机器(例如,计算机系统)1000(例如主机装置105、存储器装置110,等)可以包含硬件处理器1002(例如,中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器内核或其任一组合,例如,存储器控制器115,等)、主存储器1004及静态存储器1006,其中一些或全部可以经由互连(例如,总线)1008彼此通信。机器1000可以进一步包含显示单元1010、字母数字输入装置1012(例如,键盘)及用户界面(UI)导航装置1014(例如,鼠标)。在一实例中,显示单元1010、输入装置1012及UI导航装置1014可以为触摸屏显示器。机器1000可另外包含信号生成装置1018(例如,扬声器)、网络接口装置1020,以及一或多个传感器1016,例如全球定位系统(GPS)传感器、指南针、加速度计或其它传感器。机器1000可以包含输出控制器1028,例如串行(例如,通用串行总线(USB)、并行或其它有线或无线(例如,红外线(IR)、近场通信(NFC)等)连接以与一或多个外围装置(例如,打印机、读卡器等)进行通信或控制所述一或多个外围装置。

机器1000可以包含机器可读媒体1022,在所述机器可读媒体上存储体现本文中所描述的技术或功能中的任何一或多个或由其所利用的一或多组数据结构或指令1024(例如,软件)。指令1024也可以在由机器1000执行其期间完全或至少部分地驻存在主存储器1004内,在静态存储器1006内或在硬件处理器1002内。在一实例中,硬件处理器1002、主存储器1004或静态存储器1006中的一个或任何组合可以构成机器可读媒体1022。

虽然机器可读媒体1022被说明为单个媒体,但术语“机器可读媒体”可以包含经配置以存储一或多个指令1024的单个媒体或多个媒体(例如,集中式或分布式数据库,或相关联高速缓冲存储器及服务器)。

术语“机器可读媒体”可以包含能够存储或编码供由机器1000执行且致使机器1000执行本发明的技术中的任何一或多种的指令,或能够存储、编码或载运由此类指令使用或与其相关联的数据结构的任何媒体。非限制性机器可读媒体实例可以包含固态存储器以及光学及磁性媒体。在一实例中,有质量的机器可读媒体包括具有多个具有不变(例如,静止)质量的粒子的机器可读媒体。因此,有质量的机器可读媒体不是暂时性传播信号。有质量的机器可读媒体的特定实例可以包含:非易失性存储器,例如半导体存储器装置(例如,EPROM、EEPROM)及快闪存储器装置;磁盘,例如内部硬盘及可移动磁盘;磁光盘;以及CD-ROM及DVD-ROM磁盘。

可以通过存储器1004存取存储在存储器装置1021上的指令1024(例如,软件、程序、操作系统(OS)等)或其它数据,以供由处理器1002使用。存储器1004(例如,DRAM)通常较快速但易失的,且因此与存储器装置1021(例如,SSD)不同类型的存储,其适合于长期存储,包含处于“关闭”状态时。用户或机器1000正在使用的指令1024或数据通常被加载到存储器1004中,以供由处理器1002使用。当存储器1004已满时,可以分配来自存储器装置1021的虚拟空间以补充存储器1004;然而,由于存储装置1021通常比存储器1004慢,且写入速度通常比读取速度慢至少两倍,因此,使用虚拟存储器可能由于存储器装置等待时间而大大降低用户体验(与存储器1004,例如,DRAM相比)。此外,将存储器装置1021用于虚拟存储器可以大大地减少存储器装置1021的可用寿命。

与虚拟存储器相比,虚拟存储器压缩(例如,

针对移动电子装置或移动存储装置进行优化的存储装置,传统上包含MMC固态存储装置(例如,微型安全数字(microSD

可能进一步使用传输媒体经由利用多种传送协议(例如,帧中继、因特网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传送协议(HTTP)等)中的任何一个的网络接口装置1020在网络1026上传输或接收指令1024。实例通信网络可以包含局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如,因特网)、移动电话网络(例如,蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络,及无线数据网络(例如,被称为

为了更好地说明本文中所描述的方法及设备,下文将一组非限制性实例实施例阐述为数字识别实例。

实例1为一种存储器装置,其包括:存储器存储区域;主机接口;及控制器,所述控制器具有处理器,所述处理器经配置以执行存储在所述存储器装置上的指令,其中所述指令在由所述处理器执行时致使所述处理器执行操作,所述操作包括:响应于通过所述主机接口接收写入命令及相关联数据:识别适用于所述存储器装置的至少一区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量;基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中。

在实例2中,根据实例1所述的标的物包含,其中使用第一多个状态位来识别所述温度度量,且其中所述第一多个状态位指示多个温度范围中的温度范围,并且与适用于所述存储器装置的所述区域的温度相关联。

在实例3中,根据实例2所述的标的物包含:其中所述多个温度范围包含以下:与第一阈值温度值与第二阈值温度值之间的温度范围相关联的冷温度范围;与所述第二阈值温度值与第三阈值温度值之间的温度范围相关联的正常温度范围;以及与所述第三阈值温度值与第四阈值温度值之间的温度范围相关联的热温度范围。

在实例4中,根据实例2到3所述的标的物包含,其中使用第二多个状态位来识别所述P/E循环度量,所述第二多个状态位指示由所述存储器装置在所述选定时间间隔内执行的编程擦除循环的所述数目的P/E循环范围。

在实例5中,根据实例4所述的标的物包含,其中所述P/E循环范围包含以下P/E循环范围中的一个:第一P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的数目的范围介于P/E循环的第一阈值数目与P/E循环的第二阈值数之间;第二P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目的范围介于P/E循环的所述第二个阈值数目与P/E循环的第三阈值数目之间;及第三P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目范围介于P/E循环的所述第三阈值数目与P/E循环的第四阈值数目之间。

在实例6中,根据实例5所述的标的物包含,其中在所述存储器装置的制造时间配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例7中,根据实例5到6所述的标的物包含,其中在所述存储器装置通电后配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例8中,根据实例1到7所述的标的物包含,其中所述指令在由所述处理器执行时致使所述处理器执行操作,所述操作包括:检测适用于所述存储器装置的所述区域的当前温度;识别所述当前温度所属于的至少三个温度范围的温度范围;及基于所述所识别温度范围及所述P/E循环度量从所述多个候选存储器修剪集选择所述存储器修剪集。

在实例9中,根据实例1到8所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含温度系数值。

在实例10中,根据实例9所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含关于数据写入的阈值电压分布,所述阈值电压分布与所述温度系数值相对应。

在实例11中,根据实例1到10所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含所述存储器装置的编程电压步长。

在实例12中,根据实例1到11所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含用于写入到所述存储器装置的编程脉冲宽度。

在实例13中,根据实例1到12所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含一或多个编程验证电压电平。

在实例14中,根据实例1到13所述的标的物包含,其中所述存储器装置为通用快闪存储(UFS)装置、嵌入式多媒体卡(eMMC)装置或固态硬盘(SSD)装置。

在实例15中,根据实例1到14所述的标的物包含,其中所述存储器装置包括一或多个快闪存储器裸片。

在实例16中,根据实例1到15所述的标的物包含,其中所述存储器存储区域包含快闪存储器阵列,所述快闪存储器阵列包含组织成多个物理页的多个存储器单元块。

在实例17中,根据实例16所述的标的物包含,其中所述快闪存储器阵列包含“与非”快闪存储器单元。

在实例18中,根据实例16到17所述的标的物包含,其中所述存储器装置的所述区域为所述存储器装置的全部。

在实例19中,根据实例16到18所述的标的物包含,其中所述存储器装置的所述区域为包含所述存储器存储区域的单个存储器裸片。

在实例20中,根据实例16到19所述的标的物包含,其中所述存储器装置的所述区域为包含区域,所述区域包含所述存储器单元中的一或多个、所述块中的一或多个、所述物理页中的一或多个或其组合。

实例21为一种方法,其包括:在存储器装置处,通过主机接口接收写入命令及相关联数据:识别适用于所述存储器装置的至少一区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量;基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中。

在实例22中,根据实例21所述的标的物包含,其中使用第一多个状态位来识别所述温度度量,且其中所述第一多个状态位指示多个温度范围中的温度范围,并且与适用于所述存储器装置的所述区域的温度相关联。

在实例23中,根据实例22所述的标的物包含:其中所述多个温度范围包含如下:与第一阈值温度值与第二阈值温度值之间的温度范围相关联的冷温度范围;与所述第二阈值温度值与第三阈值温度值之间的温度范围相关联的正常温度范围;以及与所述第三阈值温度值与第四阈值温度值之间的温度范围相关联的热温度范围。

在实例24中,根据实例22到23所述的标的物包含,其中使用第二多个状态位来识别所述P/E循环度量,所述第二多个状态位指示由所述存储器装置在所述选定时间间隔内执行的编程擦除循环的所述数目的P/E循环范围。

在实例25中,根据实例24所述的标的物包含,其中所述P/E循环范围包含以下P/E循环范围中的一个:第一P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的数目的范围介于P/E循环的第一阈值数目与P/E循环的第二阈值数之间;第二P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目的范围介于P/E循环的所述第二个阈值数目与P/E循环的第三阈值数目之间;及第三P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目范围介于P/E循环的所述第三阈值数目与P/E循环的第四阈值数目之间。

在实例26中,根据实例25所述的标的物包含,其中在所述存储器装置的制造时间配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例27中,根据实例25到26所述的标的物包含,其中在所述存储器装置通电后配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例28中,根据实例21到27所述的标的物包含,检测适用于所述存储器装置的所述区域的当前温度;识别所述当前温度所属于的至少三个温度范围的温度范围;及基于所述所识别温度范围及所述P/E循环度量从所述多个候选存储器修剪集选择所述存储器修剪集。

在实例29中,根据实例21到28所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含温度系数值。

在实例30中,根据实例29所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含关于数据写入的阈值电压分布,所述阈值电压分布与所述温度系数值相对应。

在实例31中,根据实例21到30所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含所述存储器装置的编程电压步长。

在实例32中,根据实例21到31所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含用于写入到所述存储器装置的编程脉冲宽度。

在实例33中,根据实例21到32所述的标的物包含,其中所述多个相应存储器修剪值包含一或多个编程验证电压电平。

在实例34中,根据实例21到33所述的标的物包含,其中所述存储器装置为通用快闪存储(UFS)装置、嵌入式多媒体卡(eMMC)装置或固态硬盘(SSD)装置。

在实例35中,根据实例21到34所述的标的物包含,其中所述存储器装置包括一或多个快闪存储器裸片。

在实例36中,根据实例21到35所述的标的物包含,其中所述存储器存储区域包含快闪存储器阵列,所述快闪存储器阵列包含组织成多个物理页的多个存储器单元块。

在实例37中,根据实例36所述的标的物包含,其中所述快闪存储器阵列包含“与非”快闪存储器单元。

在实例38中,根据实例36到37所述的标的物包含,其中所述存储器装置的所述区域为所述存储器装置的全部。

在实例39中,根据实例36到38所述的标的物包含,其中所述存储器装置的所述区域为包含所述存储器存储区域的单个存储器裸片。

在实例40中,根据实例36到39所述的标的物包含,其中所述存储器装置的所述区域为一区域,所述区域包含所述存储器单元中一或多个、所述块中的一或多个、所述物理页中的一或多个或其组合。

实例41为一种机器可读媒体,其包括指令,所述指令在由存储器装置的处理器执行时致使处理器执行操作,所述操作包括:在所述存储器装置处,通过主机接口接收写入命令及相关联数据:识别适用于所述存储器装置的至少一区域的温度度量,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量;基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中。

在实例42中,根据实例41所述的标的物包含,其中使用第一多个状态位来识别所述温度度量,且其中所述第一多个状态位指示多个温度范围中的温度范围,并且与适用于所述存储器装置的所述区域的温度相关联。

在实例43中,根据实例42所述的标的物包含:其中所述多个温度范围包含以下:与第一阈值温度值与第二阈值温度值之间的温度范围相关联的冷温度范围;与所述第二阈值温度值与第三阈值温度值之间的温度范围相关联的正常温度范围;以及与所述第三阈值温度值与第四阈值温度值之间的温度范围相关联的热温度范围。

在实例44中,根据实例42到43所述的标的物包含,其中使用第二多个状态位来识别所述P/E循环度量,所述第二多个状态位指示由所述存储器装置在所述选定时间间隔内执行的编程擦除循环的所述数目的P/E循环范围。

在实例45中,根据实例44所述的标的物包含,其中所述P/E循环范围包含以下P/E循环范围中的一个:第一P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的数目的范围介于P/E循环的第一阈值数目与P/E循环的第二阈值数之间;第二P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目的范围介于P/E循环的所述第二个阈值数目与P/E循环的第三阈值数目之间;及第三P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目范围介于P/E循环的所述第三阈值数目与P/E循环的第四阈值数目之间。

在实例46中,根据实例45所述的标的物包含,其中在所述存储器装置的制造时间配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例47中,根据实例45到46所述的标的物包含,其中在所述存储器装置通电后配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例48中,根据实例41到47所述的标的物包含,其中所述处理器进一步执行操作,所述操作包括:检测适用于所述存储器装置的所述区域的当前温度;识别所述当前温度所属于的至少三个温度范围的温度范围;及基于所述所识别温度范围及所述P/E循环度量从所述多个候选存储器修剪集选择所述存储器修剪集。

实例49为一种系统,其包括:用于在存储器装置处接收写入命令及相关联数据的装置;用于识别适用于所述存储器装置的至少一区域的温度度量的装置,其中从至少三个可能的温度度量选择所述温度度量;用于识别与由所述存储器装置在选定时间间隔内执行的编程擦除循环的数目相关联的编程擦除(P/E)循环度量的装置;用于基于所述温度度量及所述P/E循环度量从多个候选存储器修剪集选择存储器修剪集的装置,所述多个候选存储器修剪集包含关于写入操作参数的多个相应存储器修剪值;及用于根据所述写入命令使用关于写入操作参数的所述选定存储器修剪集的所述存储器修剪值将所述数据写入到所述存储器存储区域中的装置。

在实例50中,根据实例49所述的标的物包含,其中使用第一多个状态位来识别所述温度度量,且其中所述第一多个状态位指示多个温度范围中的温度范围,并且与适用于所述存储器装置的所述区域的温度相关联。

在实例51中,根据实例50所述的标的物包含:其中所述多个温度范围包含以下:与第一阈值温度值与第二阈值温度值之间的温度范围相关联的冷温度范围;与所述第二阈值温度值与第三阈值温度值之间的温度范围相关联的正常温度范围;以及与所述第三阈值温度值与第四阈值温度值之间的温度范围相关联的热温度范围。

在实例52中,根据实例50到51所述的标的物包含,其中使用第二多个状态位来识别所述P/E循环度量,所述第二多个状态位指示由所述存储器装置在所述选定时间间隔内执行的编程擦除循环的所述数目的P/E循环范围。

在实例53中,根据实例52所述的标的物包含,其中所述P/E循环范围包含以下P/E循环范围中的一个:第一P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的数目的范围介于P/E循环的第一阈值数目与P/E循环的第二阈值数之间;第二P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目的范围介于P/E循环的所述第二个阈值数目与P/E循环的第三阈值数目之间;及第三P/E循环范围,其中由所述存储器装置执行的P/E循环的所述数目范围介于P/E循环的所述第三阈值数目与P/E循环的第四阈值数目之间。

在实例54中,根据实例53所述的标的物包含,其中在所述存储器装置的制造时间配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例55中,根据实例53到54所述的标的物包含,其中在所述存储器装置通电后配置所述多个温度范围的数目及所述P/E循环范围的数目。

在实例56中,根据实例49到55所述的标的物包含,用于检测适用于所述存储器装置的所述区域的当前温度的装置;用于识别所述当前温度所属于的至少三个温度范围的温度范围的装置;及用于基于所述所识别温度范围及所述P/E循环度量从所述多个候选存储器修剪集选择所述存储器修剪集的装置。

实例57为至少一个机器可读媒体,其包含指令,所述指令在由处理电路系统执行时致使所述处理电路系统执行用以实施实例1到56中任一个的操作。

实例58为一种设备,其包括用以实施实例1到56中任一个的装置。

实例59为一种用以实施实例1到56中任一个的系统。

实例60为一种用以实施实例1到56中任一个的方法。

以上详细描述包含对形成所述详细描述的部分的附图的参考。所述图式以说明方式展示其中可实践本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“实例”。除了所展示或所描述的那些元素之外,这些实例还可包含若干元素。然而,本发明者还设想其中仅提供了所展示或描述的那些元件的实例。此外,本发明者还预期使用关于特定实例(或其一或多个方面)或关于本文中所展示或所描述的其它实例(或其一或多个方面)所展示或所描述的那些元素的任何组合或排列的实例(或其一或多个方面)。

在本文件中,如在专利文件中常见,使用术语“一(a或an)”来包含一个或多于一个,独立于任何其它例子或“至少一个(at least one)”或“一或多个(one or more)”的使用。在此文件中,除非另有指示,否则使用术语“或”来指代非排他性,或使得“A或B”可以包含“A但非B”、“B但非A”以及“A及B”。所附在权利要求书中,将术语“包含(including)”及“其中(in which)”用作相应术语“包括(comprising)”及“其中(wherein)”的普通英语等效形式。此外,在以下权利要求书中,术语“包含(including)”及“包括(comprising)”是开放式的,也就是说,在权利要求中除列于此术语之后的那些元素以外还包含若干元素的系统、装置、物品或进程仍被视为归属于所述权利要求的范围内。此外,在以下权利要求书中,术语“第一”、“第二”及“第三”等仅用作标记,且并不意欲对其对象施加数字要求。

在各种实例中,本文中所描述的组件、控制器、处理器、单位、引擎或表除其它外还可以包含存储在物理装置上的物理电路系统或固件。如本文中所使用,“处理器”意指任何类型的计算电路,例如但不限于微处理器、微控制器、图形处理器、数字信号处理器(DSP)或者任何其它类型的处理器或处理电路,包含一组处理器或多核装置。

根据本发明且在本文中所描述的各种实施例包含利用存储器单元的垂直结构(例如,存储器单元的NAND串)的存储器。如本文中所使用,方向性形容词将相对于其上形成有存储器单元的衬底的表面采取(即,垂直结构将被视为远离衬底表面延伸,垂直结构的底端将被视为最靠近衬底表面的端部且垂直结构的顶端将被视为离衬底表面最远的端部)。

如本文中所使用,操作存储器单元包含从存储器单元读取,写入到存储器单元或擦除存储器单元。将存储器单元置于预期状态的操作在本文中被称为“编程”,且可以包含写入到存储器单元或从存储器单元擦除(例如,存储器单元可以被编程为擦除状态)两者。

根据本发明的一或多个实施例,位于存储器装置内部或外部的存储器控制器(例如,处理器、控制器、固件等)能够确定(例如,选择、设置、调整、计算、改变、清除、通信、调适、派生、定义、利用、修改、应用等)一定数量的磨损周期或磨损状态(例如,记录磨损周期、在发生存储器装置的操作时对其进行计数,追踪其启动的存储器装置的操作,评估与磨损状态相对应的存储器装置特性,等)。

根据本发明的一或多个实施例,一种存储器存取装置可以经配置以随每一存储器操作向所述存储器装置提供磨损周期信息。存储器装置控制电路系统(例如,控制逻辑)可以经编程以补偿与磨损周期信息相对应的存储器装置性能改变。存储器装置可以接收磨损周期信息并响应于所述磨损周期信息来确定一或多个操作参数(例如,值、特性)。

将理解,当将元件称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“与”另一元件“耦合”时,其可直接在另一元件上、直接连接到另一元件或直接与另一元件耦合,或者可存在介入元件。相比来说,当将元件称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接与”另一元件“耦合”时,不存在介入元件或层。如果两个元件在图式中经展示用线将其连接在一起,那么除非另外说明,否则两个元件可以耦合或直接耦合。

本文中所描述的方法实例可为至少部分地机器或计算机实施的。一些实例可能包含用指令编码的计算机可读媒体或机器可读媒体,所述指令可操作以配置电子装置以执行如在以上实例中所描述的方法。此类方法的实施方案可以包含代码,例如微码、汇编语言代码、高级语言代码等。此类代码可以包含用于执行各种方法的计算机可读指令。所述代码可形成计算机程序产品的部分。此外,例如在执行期间或在其它时间,所述代码可有形地存储在一或多个易失性或非易失性有形计算机可读媒体上。这些有形计算机可读媒体的实例可能包含(但不限于)硬盘、可移移动磁盘、可移动式光盘(例如,CD及DVD)、磁带盒、存储卡或存储条、RAM、ROM、SSD、UFS装置、eMMC装置等。

上文描述打算为说明性而非限制性。例如,上文所描述的实例(或者其一或多个方面)可以彼此组合方式使用。例如,所属领域的技术人员可在审阅上文描述后即刻使用其它实施例。提交上文描述是基于以下理解:其将不被用于解释或限制权利要求书的范围或含义。此外,在以上详细描述中,各种特征可分组在一起以简化本发明。此不应解释为意指未主张的所揭示特征对任一权利要求为必要的。而是,发明性标的物可在于少于特定所揭示实施例的所有特征。因此,以下权利要求书特此并入到详细描述中,其中每一权利要求独立地作为单独的实施例,且可以预期,此类实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求书连同此权利要求书授权的等效物的全部范围来确定。

相关技术
  • 存储器储存装置、存储器控制器与温度管理方法
  • 存储器装置的温度管理
技术分类

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